Khoa học kỹ thuật và công nghệ

Sự hình thành sol khí trong khí quyển từ hơi sinh học bị tác động mạnh bởi các chất ô nhiễm không khí (16/01/2019)

Theo một nghiên cứu của Trung tâm Nghiên cứu hạt nhân châu Âu và trường Đại học Helsinki mới được công bố trên tạp chí Science Advances, ô nhiễm không khí không chỉ ảnh hưởng đến chất lượng không khí mà còn làm thay đổi con đường các hạt mới được hình thành trong khí quyển.

Sự hình thành các hạt sol khí và những đám mây phía trên khu rừng phương Bắc.

Ảnh: Matti Loponen và Juho Aalto

Sự hình thành các hạt sol khí mới là một quá trình phức tạp. Gần đây, các nhà nghiên cứu đã hiểu được quá trình này ở cấp độ phân tử sau khi có các công cụ phát hiện ra các hạt kích thước nanomet.

Dân số đã làm thay đổi thành phần của khí quyển theo nhiều cách. Sunfua dioxit từ khí thải công nghiệp, oxit nitơ từ giao thông và amoniac từ ngành nông nghiệp đều có thể ảnh hưởng đến sự hình thành của hạt sau khi các phản ứng hóa học diễn ra trong khí quyển. Các khí này cũng có thể tương tác với hơi hữu cơ chủ yếu bắt nguồn từ rừng và thảm thực vật. Bầu khí quyển chứa hàng nghìn hợp chất hữu cơ khác nhau, nhưng chỉ một phần nhỏ trong số đó có thể tạo nên và thúc đẩy sự phát triển của các hạt.

Trước đây, người ta cho rằng sự hình thành của hạt mới thường cần đến axit sunfuric bắt nguồn từ quá trình oxy hóa sunfua dioxit. Sau đó, người ta nhận thấy một số hơi hữu cơ cũng có thể tạo nên các hạt. Trong nghiên cứu này, các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng trong bầu khí quyển ô nhiễm như trong bầu khí quyển của các khu rừng phương Nam ở Phần Lan, các hạt được hình thành hiệu quả nhất khi có sự xuất hiện đồng thời của axit sunfuric, amoniac và hơi hữu cơ. Mặt khác, oxit nitơ đã làm giảm số lượng các hạt mới hình thành.

Kết quả nghiên cứu giúp các nhà khoa học hiểu được sự hình thành hạt mới và tác động khí hậu sẽ thay đổi ra sao nếu mức độ ô nhiễm không khí giảm trong tương lai do kiểm soát khí thải nghiêm ngặt hơn. Các hạt sol khí có thể ảnh hưởng đến khí hậu thông qua phân tán bức xạ mặt trời và hoạt động như các “hạt giống” tạo nên những giọt mây (cloud droplet). Các tương tác giữa sol khí - mây - khí hậu vẫn liên quan đến những bất ổn lớn trong các mô hình khí hậu hiện nay.

"Chúng tôi muốn tạo ra bầu không khí rừng nhiệt đới trong khu vực thí nghiệm", PGS. Katrianne Lehtipalo tại trường Đại học Helsinki nói. Các phép đo trường dài hạn tại trạm Hyytiala SMEAR II ở miền Nam Phần Lan đã giúp nhóm nhà nghiên cứu xác định các điều kiện phù hợp để hình thành hạt. PGS. Lehtipalo cho rằng: "Sự hình thành hạt là một quá trình tinh tế và chúng tôi phải mất một thời gian để tìm ra hỗn hợp khí chính xác, nhưng cuối cùng chúng tôi đã có thể tái tạo các quan trắc khí quyển gần như hoàn hảo".

Nghiên cứu đã được thực hiện với sự phối hợp giữa giữa 25 viện nghiên cứu tại 9 quốc gia khác nhau.

Nguồn: Đ.T.V (NASATI)/www.vista.gov.vn

Cập nhật: 03/01/2019